O formaldeído (COH2), também conhecido como metanal, possui um átomo central de carbono (C) com 4 elétrons de valência, com ligação dupla a um átomo de oxigênio (O) e ligação simples a dois átomos de hidrogênio (H). O oxigênio contribui com 6 elétrons de valência e cada hidrogênio contribui com 1, totalizando 12 elétrons. A estrutura de Lewis exibe uma ligação dupla C=O e duas ligações simples CH, sem pares isolados no carbono e dois pares isolados no oxigênio. COH2 exibe uma geometria trigonal planar em torno do átomo de carbono com ângulos de ligação de aproximadamente 120°, indicativo de hibridização sp². A molécula é polar devido à diferença de eletronegatividade entre C (2.55), O (3.44) e H (2.20), afetando sua reatividade e uso como produto químico industrial.
COH2 é um composto orgânico conhecido amplamente como formaldeído, com sua nomenclatura IUPAC como Metanal. Este gás de cheiro pungente é altamente tóxico que causa irritação nos pulmões quando inalado, olhos e pele.
No entanto, a estrutura de COH2 lewis ainda é amplamente utilizada para diversas reações de preservação de tecidos, agentes anti-infecciosos, adesivos etc.
Como desenhar COH2 estrutura de Luís?
COH2 estrutura de lewis é uma representação esquelética eletrônica de uma molécula que informa sobre o número de ligações, tipos de ligações, pares isolados, sua estrutura de ressonância, etc. Isso fornece a estrutura esquelética adotada pela respectiva fórmula molecular.
Métodos para desenhar COH2 estrutura de lewis :
- Conte o número total de elétrons de valência disponíveis de todos os átomos constituintes.
- C tem configuração eletrônica: [He]2s22p2 , configuração eletrônica O : [He]2s22p4 e H configuração eletrônica: 1s1 . Portanto, um total de 12 elétrons de valência estão disponíveis para construir a estrutura de pontos de Lewis.
- O átomo central com menor eletronegatividade é escolhido como o átomo central. Electronegatividade de C = 2.55, H = 2.2 e O = 3.44. No entanto, neste caso e na maioria dos compostos orgânicos com carbono, C é escolhido como o átomo central, pois pode formar quatro ligações devido à sua propriedade de catenação, enquanto H pode formar apenas um par de ligações e o oxigênio pode formar apenas 2 pares de ligações .
- Cada átomo constituinte acomodará 8 elétrons para preencher seu octeto, desde que não sejam átomos de camada de valência expandida ou átomos deficientes de elétrons com covalência menor que 4.
- Uma ligação simples é desenhada de cada átomo com os elétrons de valência para os átomos próximos.
- Como existem apenas 3 átomos ao redor do átomo central, o octeto de C e O só pode ser completado quando uma ligação dupla é criada entre C e O . Ao fazer isso, restam 4 elétrons que não participam da formação da ligação e, portanto, existem como pares solitários de elétrons nos átomos de O.
Nota: Elementos deficientes em elétrons, ou seja, com covalência menor que 3 ou elementos com covalência maior que 4 violarão a regra do octeto, pois têm menos subcamada ou subcamada expandida para acomodar elétrons. Por exemplo. H2, SF6
Construção passo a passo de COH2 estrutura de lewis :
COH2 carga formal da estrutura de lewi:
A carga formal informa sobre a carga eletrônica adquirida por cada átomo constituinte na estrutura de pontos de Lewis.
Conhecendo a carga formal de cada átomo, dá uma representação clara e completa da molécula.
Geralmente, a carga formal pode ser calculada matematicamente pela fórmula:
Carga formal = (Número de elétrons de valência em um átomo livre do elemento) – (Número de elétrons não compartilhados no átomo) – (Número de ligações ao átomo)
Além disso, Carga na molécula = soma de todas as cargas formais.
Carga formal de Ha ,Hb = 1 – 0 – 1 = 0
Carga Formal de C = 4 – 0 – 4 = 0
Carga Formal de O = 6 – 4 – 2 = 0
COH2 ressonância da estrutura de Lewis:
COH2 A estrutura de lewis tem 3 estruturas de ressonância distintas mostradas abaixo.
Os elétrons pi podem se deslocar, pois são menos fortemente retidos pelos átomos em comparação com os elétrons ligados sigma. Quanto maior o número de estruturas de ressonância, maior é a energia de ressonância e maior é a sua estabilidade.
As primeiras 3 estruturas de ressonância mostram como os elétrons pi deslocalizam sobre os átomos de C e O, tornando a ligação dupla uma ligação parcialmente dupla com caráter de ligação simples também.
COH2 regra do octeto da estrutura de lewis:
COH2 estrutura de lewis C e O seguem a regra do octeto.
Cada átomo constituinte tem um octeto completo, com H contendo apenas 2 elétrons de valência em sua camada mais externa, sendo uma exceção por não ter espaço/camadas para acomodar elétrons. Também sua covalência é 2.
COH2 elétrons de valência :
Configuração eletrônica de C: [He]2s22p2
Configuração eletrônica de O: [He]2s22p4
Configuração eletrônica de H: 1s1
O carbono tem 4 elétrons de valência, o oxigênio tem 6 elétrons de valência e o hidrogênio tem 1 elétron de valência. Existem 2 átomos de H, então um total de 2 elétrons de valência de contribuição de H.
Então, temos um total de 4+6+2 = 12 elétrons de valência. Esses 12 elétrons de valência constituem o octeto completo da estrutura COH2 de Lewis.
COH2 A estrutura de lewis tem um total de 12 elétrons de valência.
COH2 pares de estruturas de lewis:
Há 2 pares de elétrons isolados que residem no átomo de O. C tem apenas pares de ligação e H também tem apenas par de elétrons de ligação.
COH2 estrutura de lewis tem 2 pares solitários de elétrons que residem em átomos de O.
COH2 Hibridação da estrutura de Lewis:
Configuração eletrônica do estado fundamental de C: [He]2s22px12p1y2pz
Configuração eletrônica do estado fundamental de O: [He]2s22p2x2p1y2p1z
Configuração eletrônica do estado fundamental de H: 1s1
Configuração eletrônica de estado excitado de C: [He]2s12px12p1y2p1z
C sofre sp2 hibridização onde seus orbitais híbridos s e 2 p contendo um elétron cada par com 2 H e 1 O orbitais híbridos, o restante um elétron de 2pz o orbital híbrido faz a formação de ligação pi com um dos orbitais híbridos p de O. H, ocupados individualmente, sofre formação de ligação sigma.
A partir da configuração eletrônica de O, fica claro que um dos orbitais 2p ocupados isoladamente forma ligação sigma por sobreposição com o orbital sigma de c ao longo de seu eixo internuclear.
O outro orbital 2p de O ocupado individualmente sofre sobreposição lateral para formar uma ligação pi como mostrado no diagrama de estrutura de Lewis. Os dois s não hibridizados e um dos prbitais 2p contendo elétrons pareados existem como pares de elétrons livres em O.
No geral, O tem p2 hibridização, C tem sp2 hibridização.
COH2 forma da estrutura de lewis:
Da discussão acima sobre sua hibridização, ele adota uma estrutura trigonal planar com todos os átomos no plano e sua forma é quase semelhante à de um triângulo equilátero.
O átomo central é cercado por 3 átomos na periferia como o de um triângulo equilátero. Os átomos que não o átomo central também são chamados de átomos periféricos.
COH2 ângulo da estrutura de Lewis:
COH2 adota uma forma trigonal planar com 1200 ângulo de ligação que é bem justificado, pois é um sp2 molécula hibridizada.
É COH2 estrutura de lewi polar ou apolar?
COH2 estrutura de lewis é uma molécula polar. Isso pode ser explicado com base em sua diferença de eletronegatividade, que neste caso tem o átomo de O com a maior eletronegatividade. O, com X = 3.44, o mais alto puxa a densidade eletrônica de C para si mesmo, o que, por sua vez, puxa a densidade eletrônica de H para C, tornando H parcialmente positivo.
Isso torna C ligeiramente carregado positivamente e O ganhando carga parcial negativa, o que cria uma separação de carga entre as duas extremidades da molécula. Isso resulta na formação de dipolo que é responsável pela natureza polar da molécula de formaldeído.
X= representa a magnitude da eletronegatividade
É COH2 estrutura de lewi iônica?
COH2 estrutura de lewis é de natureza iônica.
Como O tem maior eletronegatividade O = 3.44 , ele puxa a densidade eletrônica de C que tem eletronegatividade de C = 2.55 para si que por sua vez puxa a densidade eletrônica de H [H = 2.22] para C tornando H parcialmente positivo.
Isso torna C ligeiramente carregado positivamente e O ganhando carga parcial negativa, o que cria separação de carga entre as duas extremidades da molécula, tornando a molécula iônica.
COH2 solubilidade da estrutura de lewi:
Devido à sua natureza polar, é completamente solúvel em água e ligeiramente solúvel em solventes polares como acetona, éter, etanol.
- Água – completamente solúvel
- Acetona - solúvel
- Éter - Parcialmente solúvel
- Clorofórmio - Imiscível
É COH2 estrutura de lewi simétrica ou assimétrica ?
COH2 estrutura de lewis é uma molécula simétrica. Quando um plano de espelho é passado através da ligação C=O, ele produz uma imagem espelhada idêntica onde ambos os H quando observados não podem ser distinguidos um do outro.
Seu grupo pontual é C2v semelhante ao de um H2Ó molécula.
É COH2 Lewis estrutura ácida ou básica?
COH2 estrutura de lewis é um ácido muito fraco. Atua mais ácido quando presente em formas poliméricas sólidas. Em estado gasoso, é de natureza bastante básica.
Conclusão:
COH2 estrutura de lewis é uma molécula trigonal simétrica que tem sido amplamente utilizada como formalina em sistemas biológicos e campos médicos.
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